電子正孔系における量子秩序形成の研究

电子-空穴系统中量子有序形成的研究

• 批准号: 20224006
• 负责人: 五神 真
• 金额: $ 24.63万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20224006/
• 关键词: 光物件; 物性実験; 量子エレクトロニクス; 低温物性; 励起子

本研究の目的は半導体の電子正孔系および励起子系を対象に、精緻なレーザー分光手法を駆使した実験と、電子相関を取り入れた理論研究を密接に連携させ、量子多体系としての物質相とその集団励起および量子秩序形成ダイナミクスについて実験(東大)と理論(阪大)を連携させて研究を進めることであった。以下に研究項目別の成果をまとめる。1.準熱平衡励起子系の相図解明:(東大)ヘリウム3冷凍機を用いて、励起光照射下においても0.3K台の低温を確保した上で、亜酸化銅結晶におけるパラ励起子を3次元歪トラップに蓄積することで量子多体系の性質が顕在化する励起子BEC相境界近傍まで到達した。トラップからの微弱発光の高感度検出による発光イメージ法を確立し、量子カスケードレーザーを用いたCWライマン分光法による定量評価法を開発した。(阪大)準熱平衡相図を決定するために、高密度弱結合領域から低密度強結合領域までを統一的に記述できる動的平均場理論を開発した。連続模型による解析手法と長距離クーロン相互作用の取り入れ方を検討し、隣接サイト間相互作用を扱う手法を開発し数値計算を行った。2.量子縮退しか励起子系の集団励起とそのコヒーレンスの検出:(東大)亜酸化銅パラ励起子のAuger係数の値とその温度依存性を決定し、低温で非弾性衝突が発散する量子力学的特徴を示すことを見出した。(阪大):励起子間有効相互作用のボゾン化理論を再考して、励起子気体相での光学応答の自己無撞着理論を構築し、光学応答の数値計算を進めた。半導体ブロッホ方程式理論との違いを解明した。3.電子正孔系の量子秩序形成の動的理論(阪大):低次元系での多励起子状態における励起子間Auger散乱断面積を数値的に評価した。低温での「量子散乱領域」の理論研究を開始した。東大グループの実験結果との比較を行った。

The purpose of this study is to study the electron positive hole system and excitation system of semiconductors, and to improve the theory of electron correlation. The results of the following research projects are as follows: 1. Quasi-thermal equilibrium excitation system phase analysis:(East) three refrigerator in use, excitation light irradiation in the middle of the temperature of 0.3 K to ensure that the upper, acidified copper crystallization in the three dimensions of the excitation phase accumulation, the properties of quantum multi-system in the chemical phase near the BEC phase to reach. The method of quantitative evaluation was developed by using CW spectroscopy. The quasi-thermal equilibrium phase is determined by the high density weak binding domain, the low density strong binding domain, and the unified description of the dynamic mean field theory. The analysis method of the connection model, the selection method of the long-distance interaction, the calculation method of the number of the adjacent interaction, and the calculation method of the number of the adjacent interaction are discussed. 2. The characteristics of quantum mechanics, which determine the temperature dependence of the Auger coefficient of the excitation system, are shown in this paper. (Osaka University): Re-examination of the theory of optical interaction between excitations, construction of the theory of optical interaction between excitations and bulk phases, and calculation of optical interaction. A theoretical solution to the semiconductor equation 3. Dynamic Theory of Quantum Order Formation in Electron Positive Hole Systems: Evaluation of the Number of Auger Scattered Area in Multi-excited States of Low-dimensional Systems Theoretical study of "quantum scattering domain" at low temperature begins. The results of the study were compared.

项目成果

Effects of inter-site interaction on the exciton Mott transition in the extended attractive Hubbard model

位点间相互作用对扩展吸引哈伯德模型中激子莫特跃迁的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physica Status Solidi (b) 245
• 作者: T. Ohashi;他2名
• 通讯作者: 他2名

Exciton-biexciton-plasma crossover and formation of optical gain in quantum wires

量子线中激子-双激子-等离子体交叉和光学增益的形成

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physica E 40
• 作者: Yafadari;kazem;Hidefumi Akiyama
• 通讯作者: Hidefumi Akiyama

Optical spectra and excitonic BEC–BCS crossover in coherent electron–hole pair condensation

相干电子空穴对凝聚中的光谱和激子 BEC-BCS 交叉

• DOI: 10.1016/j.jlumin.2007.12.019
• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Luminescence
• 影响因子: 3.6
• 作者: Y. Tomio;T. Ogawa
• 通讯作者: T. Ogawa

光科学研究ネットワーク型拠点形成に向けた「先端光量子科学アライアンス」-大学を超えた研究連携と人材育成-

“先进光子量子科学联盟”旨在建立光科学研究的网络型中心 - 大学以外的研究合作和人力资源开发 -

• 发表时间: 2008
• 作者: Takahashi;S.;五神真
• 通讯作者: 五神真

パルス光による量子縮退した励起子系のコヒーレント操作

使用脉冲光相干操纵量子简并激子系统

• 发表时间: 2008
• 作者: Itakura;S.;石川徹也(共編著);Ueno H.;五神真
• 通讯作者: 五神真